熔体中晶体的生长

3.1.2　熔体中晶体的生长

晶体生长理论主要有层生长理论(Kossel—Stranski)和螺旋生长理论(BCF，Burton—Cabrera—Frank)。

层生长理论认为晶体是沿晶面平行向外推移而生长的，下面几种现象可以证明该理论:①晶体为面平、棱直的多面体;②晶体的环带构造;③面间夹角不变;④一些晶体(如普通辉石)呈砂钟状构造。螺旋生长理论认为在晶体生长界面上螺旋位错露头点所出现的凹角及其延伸所形成的二面凹角，可作为晶体生长的台阶源，促进光滑面上的生长。螺旋生长理论可较好地解释晶体在很低的过饱和度下能够生长的实际现象。

1885年，法国结晶学家布拉维论述了如下规律:面网密度小的晶面将优先成长(能量大，不稳定)，而且生长速度快，其晶面往往被磨蚀掉;而面网密度大的则落后，最后长成晶面得以保留下来。实际晶面将是生长速度慢的面网，亦即面网密度大的面网。晶体的实际晶面平行于对应空间格子中面网密度大的面网，且面网密度越大，相应晶面的重要性也越大，即符合布拉维法则。

图3.1　理想的完整晶体生长模型

1.理想的完整晶体生长模型

理想的完整晶体生长模型如图3.1所示。按照这种理想的完整晶体生长模型理论，晶体的生长过程是:先长完一条行列，然后再长相邻的行列，长满一层面网，再开始第二层面网的生长，晶面是平行向外推移的。

这种晶体生长模型的不完善之处，是只考虑了单个构造单位向晶体构造的配布。实际上，在过冷熔体中，在生长着的晶体周围，还会有由构造单位联结成的线核，甚至是线核的组合——面核(即二维晶核)直至小晶核的存在。这些线核、面核或晶核以至小晶体，可以一个小的集团向生长着的晶体靠近，直至占据了生长着的晶体上的稳定位置。从这个意义上讲，理想的完整晶体生长模型又需和二维晶核等理论结合起来，方能比较趋近于晶体生长的实际。

2.硅酸盐熔融体中的晶体生长

一般玻璃中的析晶，是玻璃工艺过程中不希望出现的玻璃缺陷。同理，陶瓷、耐火材料、水泥等在煅烧过程中，液相中的析晶会受到固相组分溶解度的影响，因此，熔体组分多变。

玻璃生产过程中所出现的析晶(如透辉石、硅灰石、霓石)有时呈现所谓“砂钟状构造”(即柱状晶体两个端部向内凹成锥状的一种形态)，实际上也是两头空的骸晶。